宇宙中除了凯龙星、女凯龙星、妊神星、土卫五、海王星、天王星、木星、比邻星c、土星和J1407b还有谁有环?

宇宙中除了凯龙星、女凯龙星、妊神星、土卫五、海王星、天王星、木星、比邻星c、土星和J1407b还有谁有环?,第1张

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太阳系 (Solar System)就是我们现在所在的恒星系统。它是以太阳为中心,和所有受到太阳引力约束的天体的集合体:8颗行星冥王星已被开除、至少165颗已知的卫星,和数以亿计的太阳系小天体。这些小天体包括小行星、柯伊伯带的天体、彗星和星际尘埃。广义上,太阳系的领域包括太阳、4颗像地球的内行星、由许多小岩石组成的小行星带、4颗充满气体的巨大外行星、充满冰冻小岩石、被称为柯伊伯带的第二个小天体区。在柯伊伯带之外还有黄道离散盘面、太阳圈和依然属于假设的奥尔特云。

太阳系的主角是位居中心的太阳,它是一颗光谱分类为G2V的主序星,拥有太阳系内已知质量的9986%,并以引力主宰着太阳系。木星和土星,是太阳系内最大的两颗行星,又占了剩余质量的90%以上,目前仍属于假说的奥尔特云,还不知道会占有多少百分比的质量。 太阳系内天体的轨道太阳系内主要天体的轨道,都在地球绕太阳公转的轨道平面(黄道[1])的附近。行星都非常靠近黄道,而彗星和柯伊伯带天体,通常都有比较明显的倾斜角度。 由北方向下鸟瞰太阳系,所有的行星和绝大部分的其他天体,都以逆时针(右旋)方向绕着太阳公转。有些例外的,像是哈雷彗星。 环绕着太阳运动的天体都遵守开普勒行星运动定律,轨道都以太阳为椭圆的一个焦点,并且越靠近太阳时的速度越快。行星的轨道接近圆形,但许多彗星、小行星和柯伊伯带天体的轨道则是高度椭圆的。 在这么辽阔的空间中,有许多方法可以表示出太阳系中每个轨道的距离。在实际上,距离太阳越远的行星或环带,与前一个的距离就会更远,而只有少数的例外。例如,金星在水星之外约033天文单位的距离上,而土星与木星的距离是43天文单位,海王星又在天王星之外105天文单位。曾有些关系式企图解释这些轨道距离变化间的交互作用。 依照至太阳的距离,行星序是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,(离太阳较近的水星、金星、地球及火星称为类地行星,木星与土星称为近日行星,天王星与海王星称为远日行星)8 颗中的6颗有天然的卫星环绕着,这些星习惯上因为地球的卫星被称为月球而都被视为月球。在外侧的行星都有由尘埃和许多小颗粒构成的行星环环绕着,而除了地球之外,肉眼可见的行星以五行为名,在西方则全都以希腊和罗马神话故事中的神仙为名。

艺术家笔下的原行星盘太阳系的形成据信应该是依据星云假说,最早是在1755年由康德和1796年由拉普拉斯各自独立提出的。这个理论认为太阳系是在46亿年前在一个巨大的分子云的塌缩中形成的。这个星云原本有数光年的大小,并且同时诞生了数颗恒星。研究古老的陨石追溯到的元素显示,只有超新星爆炸的心脏部分才能产生这些元素,所以包含太阳的星团必然在超新星残骸的附近。可能是来自超新星爆炸的震波使邻近太阳附近的星云密度增高,使得重力得以克服内部气体的膨胀压力造成塌缩,因而触发了太阳的诞生。 被认定为原太阳星云的地区就是日后将形成太阳系的地区,直径估计在7,000至20,000天文单位,而质量仅比太阳多一点(多01至0001太阳质量)。当星云开始塌缩时,角动量守恒定律使它的转速加快,内部原子相互碰撞的频率增加。其中心区域集中了大部分的质量,温度也比周围的圆盘更热。当重力、气体压力、磁场和自转作用在收缩的星云上时,它开始变得扁平成为旋转的原行星盘,而直径大约200天文单位,并且在中心有一个热且稠密的原恒星。 对年轻的金牛T星的研究,相信质量与预熔合阶段发展的太阳非常相似,显示在形成阶段经常都会有原行星物质的圆盘伴随着。这些圆盘可以延伸至数百天文单位,并且最热的部分可以达到数千K的高温。 一亿年后,在塌缩的星云中心,压力和密度将大到足以使原始太阳的氢开始热融合,这会一直增加直到流体静力平衡,使热能足以抵抗重力的收缩能。这时太阳才成为一颗真正的恒星。 相信经由吸积的作用,各种各样的行星将从云气(太阳星云)中剩余的气体和尘埃中诞生: 1当尘粒的颗粒还在环绕中心的原恒星时,行星就已经开始成长; 2然后经由直接的接触,聚集成1至10公里直径的丛集; 3接着经由碰撞形成更大的个体,成为直径大约5公里的星子; 4在未来得数百万年中,经由进一步的碰撞以每年15厘米的的速度继续成长。 在太阳系的内侧,因为过度的温暖使水和甲烷这种易挥发的分子不能凝聚,因此形成的星子相对的就比较小(仅占有圆盘质量的06%),并且主要的成分是熔点较高的硅酸盐和金属等化合物。这些石质的天体最后就成为类地行星。再远一点的星子,受到木星引力的影响,不能凝聚在一起成为原行星,而成为现在所见到的小行星带。 在更远的距离上,在冻结线之外,易挥发的物质也能冻结成固体,就形成了木星和土星这些巨大的气体巨星。天王星和海王星获得的材料较少,并且因为核心被认为主要是冰(氢化物),因此被称为冰巨星。 一旦年轻的太阳开始产生能量,太阳风会将原行星盘中的物质吹入行星际空间,从而结束行星的成长。年轻的金牛座T星的恒星风就比处于稳定阶段的较老的恒星强得多。 根据天文学家的推测,目前的太阳系会维持直到太阳离开主序。由于太阳是利用其内部的氢作为燃料,为了能够利用剩余的燃料,太阳会变得越来越热,于是燃烧的速度也越来越快。这就导致太阳不断变亮,变亮速度大约为每11亿年增亮10%。 从现在起再过大约76亿年,太阳的内核将会热得足以使外层氢发生融合,这会导致太阳膨胀到现在半径的260倍,变为一个红巨星。此时,由于体积与表面积的扩大,太阳的总光度增加,但表面温度下降,单位面积的光度变暗。 随后,太阳的外层被逐渐抛离,最后裸露出核心成为一颗白矮星,一个极为致密的天体,只有地球的大小却有着原来太阳一半的质量。最后形成暗矮星。

[编辑本段]3结构和组成

太阳系是由受太阳引力约束的天体组成的系统是宇宙中的一个小天体系统, 太阳系的结构可以大概地分为五部分。

1太阳(Sun)

太阳是太阳系的母星,太阳也是太阳系里唯一会发光的恒星,也是最主要和最重要的成员。它有足够的质量让内部的压力与密度足以抑制和承受核融合产生的巨大能量,并以辐射的型式,例如可见光,让能量稳定的进入太空。太阳在赫罗图上的位置 太阳在分类上是一颗中等大小的黄矮星,不过这样的名称很容易让人误会,其实在我们的星系中,太阳是相当大与明亮的。恒星是依据赫罗图的表面温度与亮度对应关系来分类的。通常,温度高的恒星也会比较明亮,而遵循此一规律的恒星都会位在所谓的主序带上,太阳就在这个带子的中央。但是,比太阳大且亮的星并不多,而比较暗淡和低温的恒星则很多。 太阳在恒星演化的阶段正处于壮年期,尚未用尽在核心进行核融合的氢。太阳的亮度仍会与日俱增,早期的亮度只是现在的75%。 计算太阳内部氢与氦的比例,认为太阳已经完成生命周期的一半,在大约50亿年后,太阳将离开主序带,并变得更大与更加明亮,但表面温度却降低的红巨星,届时它的亮度将是目前的数千倍。 太阳是在宇宙演化后期才诞生的第一星族恒星,它比第二星族的恒星拥有更多的比氢和氦重的金属(这是天文学的说法:原子序数大于氦的都是金属。)。比氢和氦重的元素是在恒星的核心形成的,必须经由超新星爆炸才能释入宇宙的空间内。换言之,第一代恒星死亡之后宇宙中才有这些重元素。最老的恒星只有少量的金属,后来诞生的才有较多的金属。高金属含量被认为是太阳能发展出行星系统的关键,因为行星是由累积的金属物质形成的。 行星际物质 除了光,太阳也不断的放射出电子流(等离子),也就是所谓的太阳风。这条微粒子流的速度为每小时150万公里,在太阳系内创造出稀薄的大气层(太阳圈),范围至少达到100天文单位(日球层顶),也就是我们所认知的行星际物质。 太阳的黑子周期(11年)和频繁的闪焰、日冕物质抛射在太阳圈内造成的干扰,产生了太空气候。伴随太阳自转而转动的磁场在行星际物质中所产生的太阳圈电流片,是太阳系内最大的结构。 地球的磁场从与太阳风的互动中保护著地球大气层。水星和金星则没有磁场,太阳风使它们的大气层逐渐流失至太空中。 太阳风和地球磁场交互作用产生的极光,可以在接近地球的磁极(如南极与北极)的附近看见。 宇宙线是来自太阳系外的,太阳圈屏障著太阳系,行星的磁场也为行星自身提供了一些保护。宇宙线在星际物质内的密度和太阳磁场周期的强度变动有关,因此宇宙线在太阳系内的变动幅度究竟是多少,仍然是未知的。 行星际物质至少在在两个盘状区域内聚集成宇宙尘。第一个区域是黄道尘云,位于内太阳系,并且是黄道光的起因。它们可能是小行星带内的天体和行星相互撞击所产生的。第二个区域大约伸展在10-40天文单位的范围内,可能是柯伊伯带内的天体在相似的互相撞击下产生的。

2内太阳系

内太阳系在传统上是类地行星和小行星带区域的名称,主要是由硅酸盐和金属组成的。这个区域挤在靠近太阳的范围内,半径还比木星与土星之间的距离还短。 内行星所有的内行星 四颗内行星或是类地行星的特点是高密度、由岩石构成、只有少量或没有卫星,也没有环系统。它们由高熔点的矿物,像是硅酸盐类的矿物,组成表面固体的地壳和半流质的地幔,以及由铁、镍构成的金属核心所组成。四颗中的三颗(金星、地球、和火星)有实质的大气层,全部都有撞击坑和地质构造的表面特征(地堑和火山等)。内行星容易和比地球更接近太阳的内侧行星(水星和金星)混淆。行星运行在一个平面,朝着一个方向。 水星 水星(Mercury)(04 天文单位)是最靠近太阳,也是最小的行星(0055地球质量)。它没有天然的卫星,仅知的地质特征除了撞击坑外,只有大概是在早期历史与收缩期间产生的皱折山脊。 水星,包括被太阳风轰击出的气体原子,只有微不足道的大气。目前尚无法解释相对来说相当巨大的铁质核心和薄薄的地幔。假说包括巨大的冲击剥离了它的外壳,还有年轻时期的太阳能抑制了外壳的增长。 金星 金星 (Venus)(07 天文单位)的体积尺寸与地球相似(086地球质量),也和地球一样有厚厚的硅酸盐地幔包围着核心,还有浓厚的大气层和内部地质活动的证据。但是,它的大气密度比地球高90倍而且非常干燥,也没有天然的卫星。它是颗炙热的行星,表面的温度超过400°C,很可能是大气层中有大量的温室气体造成的。没有明确的证据显示金星的地质活动仍在进行中,但是没有磁场保护的大气应该会被耗尽,因此认为金星的大气是经由火山的爆发获得补充。 地球 地球(Earth)(1 天文单位)是内行星中最大且密度最高的,也是唯一地质活动仍在持续进行中并拥有生命的行星。它也拥有类地行星中独一无二的水圈和被观察到的板块结构。地球的大气也于其他的行星完全不同,被存活在这儿的生物改造成含有21%的自由氧气。它只有一颗卫星,即月球;月球也是类地行星中唯一的大卫星。地球公转(太阳)一圈约365天,自转一圈约1天。(太阳并不是总是直射赤道,因为地球围绕太阳旋转时,稍稍有些倾斜。) 火星 火星(Mars)(15 天文单位)比地球和金星小(017地球质量),只有以二氧化碳为主的稀薄大气,它的表面,例如奥林匹斯山有密集与巨大的火山,水手号峡谷有深邃的地堑,显示不久前仍有剧烈的地质活动。火星有两颗天然的小卫星,戴摩斯和福伯斯,可能是被捕获的小行星。 小行星带 小行星的主带和特洛伊小行星小行星是太阳系小天体中最主要的成员,主要由岩石与不易挥发的物质组成。 主要的小行星带位于火星和木星轨道之间,距离太阳23至33 天文单位,它们被认为是在太阳系形成的过程中,受到木星引力扰动而未能聚合的残余物质。 小行星的尺度从大至数百公里、小至微米的都有。除了最大的谷神星之外,所有的小行星都被归类为太阳系小天体,但是有几颗小行星,像是灶神星、健神星,如果能被证实已经达到流体静力平衡的状态,可能会被重分类为矮行星。 小行星带拥有数万颗,可能多达数百万颗,直径在一公里以上的小天体。尽管如此,小行星带的总质量仍然不可能达到地球质量的千分之一。小行星主带的成员依然是稀稀落落的,所以至今还没有太空船在穿越时发生意外。 直径在10至104 米的小天体称为流星体。 谷神星 谷神星 (Ceres)(277 天文单位)是主带中最大的天体,也是主带中唯一的矮行星。它的直径接近1000公里,因此自身的引力已足以使它成为球体。它在19世纪初被发现时,被认为是一颗行星,在1850年代因为有更多的小天体被发现才重新分类为小行星;在2006年,又再度重分类为矮行星。 小行星族 在主带中的小行星可以依据轨道元素划分成几个小行星群和小行星族。小行星卫星是围绕着较大的小行星运转的小天体,它们的认定不如绕着行星的卫星那样明确,因为有些卫星几乎和被绕的母体一样大。 在主带中也有彗星,它们可能是地球上水的主要来源。 特洛依小行星的位置在木星的 L4或L5点(在行星轨道前方和后方的不稳定引力平衡点),不过"特洛依"这个名称也被用在其他行星或卫星轨道上位于拉格朗日点上的小天体。 希耳达族是轨道周期与木星2:3共振的小行星族,当木星绕太阳公转二圈时,这群小行星会绕太阳公转三圈。 内太阳系也包含许多“淘气”的小行星与尘粒,其中有许多都会穿越内行星的轨道。

3中太阳系

太阳系的中部地区是气体巨星和它们有如行星大小尺度卫星的家,许多短周期彗星,包括半人马群也在这个区域内。此区没有传统的名称,偶尔也会被归入“外太阳系”,虽然外太阳系通常是指海王星以外的区域。在这一区域的固体,主要的成分是“冰”(水、氨和甲烷),不同于以岩石为主的内太阳系。 外行星 所有的外行星在外侧的四颗行星,也称为类木行星,囊括了环绕太阳99%的已知质量。木星和土星的大气层都拥有大量的氢和氦,天王星和海王星的大气层则有较多的“冰”,像是水、氨和甲烷。有些天文学家认为它们该另成一类,称为“天王星族”或是“冰巨星”。这四颗气体巨星都有行星环,但是只有土星的环可以轻松的从地球上观察。“外行星”这个名称容易与“外侧行星”混淆,后者实际是指在地球轨道外面的行星,除了外行星外还有火星。 木星 木星(Jupiter)(52 天文单位),主要由氢和氦组成,质量是地球的318倍,也是其他行星质量总合的25倍。木星的丰沛内热在它的大气层造成一些近似永久性的特征,例如云带和大红斑。木星已经被发现的卫星有63颗,最大的四颗,甘尼米德、卡利斯多、埃欧、和欧罗巴,显示出类似类地行星的特征,像是火山作用和内部的热量。甘尼米德比水星还要大,是太阳系内最大的卫星。 土星 土星(Saturn)(95 天文单位),因为有明显的环系统而著名,它与木星非常相似,例如大气层的结构。土星不是很大,质量只有地球的95倍,它有60颗已知的卫星,泰坦和恩塞拉都斯,拥有巨大的冰火山,显示出地质活动的标志。泰坦比水星大,而且是太阳系中唯一实际拥有大气层的卫星。 天王星 天王星(Uranus)(196 天文单位),是最轻的外行星,质量是地球的14倍。它的自转轴对黄道倾斜达到90度,因此是横躺着绕着太阳公转,在行星中非常独特。在气体巨星中,它的核心温度最低,只辐射非常少的热量进入太空中。天王星已知的卫星有27颗,最大的几颗是泰坦尼亚、欧贝隆、乌姆柏里厄尔、艾瑞尔、和米兰达。 海王星 海王星(Neptune)(30 天文单位)虽然看起来比天王星小,但密度较高使质量仍有地球的17倍。他虽然辐射出较多的热量,但远不及木星和土星多。海王星已知有13颗卫星,最大的崔顿仍有活跃的地质活动,有着喷发液态氮的间歇泉,它也是太阳系内唯一逆行的大卫星。在海王星的轨道上有一些1:1轨道共振的小行星,组成海王星特洛伊群。 彗星 彗星归属于太阳系小天体,通常直径只有几公里,主要由具挥发性的冰组成。 它们的轨道具有高离心率,近日点一般都在内行星轨道的内侧,而远日点在冥王星之外。当一颗彗星进入内太阳系后,与太阳的接近会导致她冰冷表面的物质升华和电离,产生彗发和拖曳出由气体和尘粒组成、肉眼就可以看见的彗尾。 短周期彗星是轨道周期短于200年的彗星,长周期彗星的轨周期可以长达数千年。短周期彗星,像是哈雷彗星,被认为是来自柯伊伯带;长周期彗星,像海尔·波普彗星,则被认为起源于奥尔特云。有许多群的彗星,像是克鲁兹族彗星,可能源自一个崩溃的母体。有些彗星有着双曲线轨道,则可能来自太阳系外,但要精确的测量这些轨道是很困难的。 挥发性物质被太阳的热驱散后的彗星经常会被归类为小行星。 半人马群 半人马群是散布在9至30 天文单位的范围内,也就是轨道在木星和海王星之间,类似彗星以冰为主的天体。半人马群已知的最大天体是10199 Chariklo,直径在200至250 公里。第一个被发现的是2060 Chiron,因为在接近太阳时如同彗星般的产生彗发,目前已经被归类为彗星。有些天文学家将半人马族归类为柯伊伯带内部的离散天体,而视为是外部离散盘的延续。

4外海王星区

在海王星之外的区域,通常称为外太阳系或是外海王星区,仍然是未被探测的广大空间。这片区域似乎是太阳系小天体的世界(最大的直径不到地球的五分之一,质量则远小于月球),主要由岩石和冰组成。 柯伊伯带 柯伊伯带,最初的形式,被认为是由与小行星大小相似,但主要是由冰组成的碎片与残骸构成的环带,扩散在距离太阳30至50 天文单位之处。这个区域被认为是短周期彗星——像是哈雷彗星——的来源。它主要由太阳系小天体组成,但是许多柯伊伯带中最大的天体,例如创神星、伐楼拿、2003 EL61、2005 FY9和厄耳枯斯等,可能都会被归类为矮行星。估计柯伊伯带内直径大于50 公里的天体会超过100,000颗,但总质量可能只有地球质量的十分之一甚至只有百分之一。许多柯伊伯带的天体都有两颗以上的卫星,而且多数的轨道都不在黄道平面上。 柯伊伯带大致上可以分成共振带和传统的带两部分,共振带是由与海王星轨道有共振关系的天体组成的(当海王星公转太阳三圈就绕太阳二圈,或海王星公转两圈时只绕一圈),其实海王星本身也算是共振带中的一员。传统的成员则是不与海王星共振,散布在394至477 天文单位范围内的天体。传统的柯伊伯带天体以最初被发现的三颗之一的1992 QB1为名,被分类为类QB1天体。 冥王星和卡戎 冥王星和已知的三颗卫星目前还不能确定卡戎(Charon)是否应被归类为当前认为的卫星还是属于矮行星,因为冥王星和卡戎互绕轨道的质心不在任何一者的表面之下,形成了冥王星-卡戎双星系统。另外两颗很小的卫星尼克斯(Nix)与许德拉(Hydra),则绕着冥王星和卡戎公转。 冥王星在共振带上,与海王星有着3:2的共振(冥王星绕太阳公转二圈时,海王星公转三圈)。柯伊伯带中有着这种轨道的天体统称为类冥天体。 离散盘 离散盘与柯伊伯带是重叠的,但是向外延伸至更远的空间。离散盘内的天体应该是在太阳系形成的早期过程中,因为海王星向外迁徙造成的引力扰动才被从柯伊伯带抛入反覆不定的轨道中。多数黄道离散天体的近日点都在柯伊伯带内,但远日点可以远至150 天文单位;轨道对黄道面也有很大的倾斜角度,甚至有垂直于黄道面的。有些天文学家认为黄道离散天体应该是柯伊伯带的另一部分,并且应该称为"柯伊伯带离散天体"。 阋神星(又名齐娜) 阋神星(136199 Eris)(平均距离68 天文单位)是已知最大的黄道离散天体,并且引发了什么是行星的辩论。他的直径至少比冥王星大15%,估计有2,400公里(1,500英里),是已知的矮行星中最大的。阋神星有一颗卫星,阋卫一(Dysnomia),轨道也像冥王星一样有着很大的离心率,近日点的距离是382 天文单位(大约是冥王星与太阳的平均距离),远日点达到976 天文单位,对黄道面的倾斜角度也很大。 美国加州技术研究所的科学家2003年在太阳系的边缘发现了这颗行星,编号为2003UB313,暂时命名为齐娜,直到2005年7月29日才向外界公布这个发现。据悉,各国天文学家于2006年8月24日的国际天文学联合会大会上否认其为大行星。 据介绍,齐娜的直径约一千四百九十英里,较太阳系边缘的矮行星冥王星还要大七七英里。而齐娜距离太阳九十亿英里,这个距离大约是冥王星和太阳间距离的三倍,也就是大约976个天文单位,一个天文单位指的太阳与地球之间的距离。齐娜绕行太阳一周,得花五百六十年它也是迄今为止我们所知道的太阳系中最远的星体,是“库伊伯尔星带”里亮度占第三位的星体。它比冥王星表面的温度低,约零下214℃,是一个非常不适合居住的地方。 这个星体呈圆形,最大可能是冥王星的两倍。他估计新发现的这颗星星的直径估计有2100英里,是冥王星的15倍。 这个星体与太阳系统的主平面保持着45度的夹角,大部分其它行星的轨道都在这个主平面里。布朗说,这就是它一直没有被发现的原因。

5最远的区域

太阳系于何处结束,以及星际介质开始的位置没有明确定义的界线,因为这需要由太阳风和太阳引力两者来决定。太阳风能影响到星际介质的距离大约是冥王星距离的四倍,但是太阳的洛希球,也就是太阳引力所能及的范围,应该是这个距离的千倍以上。 日球层顶 太阳圈可以分为两个区域,太阳风传递的最大距离大约在95 天文单位,也就是冥王星轨道的三倍之处。此处是终端震波的边缘,也就是太阳风和星际介质相互碰撞与冲激之处。太阳风在此处减速、凝聚并且变得更加纷乱,形成一个巨大的卵形结构,也就是所谓的日鞘,外观和表现得像是彗尾,在朝向恒星风的方向向外继续延伸约40 天文单位,但是反方向的尾端则延伸数倍于此距离。太阳圈的外缘是日球层顶,此处是太阳风最后的终止之处,外面即是恒星际空间。 太阳圈外缘的形状和形式很可能受到与星际物质相互作用的流体动力学的影响,同时也受到在南端占优势的太阳磁场的影响;例如,它形状在北半球比南半球多扩展了9个天文单位(大约15亿公里)。在日球层顶之外,在大约230天文单位处,存在着弓激波,它是当太阳在银河系中穿行时产生的。 还没有太空船飞越到日球层顶之外,所以还不能确知星际空间的环境条件。而太阳圈如何保护在宇宙射线下的太阳系,目前所知甚少。为此,人们已经开始提出能够飞越太阳圈的任务。 奥尔特云(Oort cloud) 是一个假设包围着太阳系的球体云团,布满着不少不活跃的彗星,距离太阳约50,000至100,000个天文单位,差不多等于一光年,即太阳与比邻星(Proxima)距离的四分一。 理论上的奥尔特云有数以兆计的冰冷天体和巨大的质量,在大约5,000 天文单位,最远可达10,000天文单位的距离上包围着太阳系,被认为是长周期彗星的来源。它们被认为是经由外行星的引力作用从内太阳系被抛至该处的彗星。奥尔特云的物体运动得非常缓慢,并且可以受到一些不常见的情况的影响,像是碰撞、或是经过天体的引力作用、或是星系潮汐。 塞德娜和内奥尔特云 塞德娜(Sedna)是颗巨大、红化的类冥天体,近日点在76 天文单位,远日点在928 天文单位,12,050年才能完成一周的巨大、高椭率的轨道。米高·布朗在2003年发现这个天体,因为它的近日点太遥远,以致不可能受到海王星迁徙的影响,所以认为它不是离散盘或柯伊伯带的成员。他和其他的天文学家认为它属于一个新的分类,同属于这新族群的还有近日点在45 天文单位,远日点在415 天文单位,轨道周期3,420年的2000 CR105,和近日点在21 天文单位,远日点在1,000 天文单位,轨道周期12,705年的(87269) 2000 OO67。布朗命名这个族群为"内奥尔特云",虽然它远离太阳但仍较近,可能是经由相似的过程形成的。塞德娜的形状已经被确认,非常像一颗矮行星。

疆界 我们的太阳系仍然有许多未知数。考量邻近的恒星,估计太阳的引力可以控制2光年(125,000天文单位)的范围。奥尔特云向外延伸的程度,大概不会超过50,000天文单位。尽管发现的塞德娜,范围在柯伊伯带和奥尔特云之间,仍然有数万天文单位半径的区域是未曾被探测的。水星和太阳之间的区域也仍在持续的研究中。在太阳系的未知地区仍可能有所发现。 矮行星 目前被确认的矮行星有五个:谷神星冥王星阋神星鸟神星妊神星

载人的探测目前仍被限制在邻近地球的环境内。第一个进入太空(以超过100公里的高度来定义)的人是前苏联的太空人尤里·加加林,于1961年4月12日搭乘东方一号升空。第一个在地球之外的天体上漫步的是尼尔·阿姆斯特朗,它是在1969年的太阳神11号任务中,于7月21日在月球上完成的。美国的航天飞机是唯一能够重覆使用的太空船,并已完成许多次的任务。在轨道上的第一个太空站是NASA的太空实验室,可以有多位乘员,在1973年至1974年间成功的同时乘载着三位太空人。

太阳的内部结构(日震学)

太阳的中央为核心约位在0~025的太阳半径。密度约为水的158倍;温度约为15000000K在如此高温高密度的环境下,可发生核聚变反应。

太阳核心之外为太阳辐射层,约为在025~086太阳半径。其底部密度约为水的20倍,温度约为8000000k;其上部密度约为水的001倍,温度约为500000 k。

太阳核心所发生的核聚变反应,可能是氢-氢链反应,以及碳循环链反应。这些核聚变链反应可放出巨大内部能量(光子)以及为微中子。其中光子需经过约两百万年的时间,才能慢慢藉着碰撞与再辐射的方式穿过致密的太阳辐射层穿到太阳表面,而微中子却不会与太阳内部物质发生碰撞作用,因此可以自由的穿过太阳内部高密度区到达太阳表面。科学家们希望藉着测量到达地表的微中子数量,来确定理论上太阳内部核聚变反应方程式的正确性。然而到目前为止,测量到地表的微中子数量仍少于理论上所预测的数值。

值的一提的是,发生核聚变的反应是决定一个星球为恒星的必要条件。因为行星在生命初期,自己也会发光。巨大行星如木星,它目前所发生的能量,还是超过它所吸收的太阳能。以太阳为例,太阳就是绕着本银河中心,旋转运行。而本银河在宇宙中的位置也不断改变。

注:因太阳表面磁力线重联所导致日珥结构的崩溃,造成日冕喷发、磁云、太阳闪焰与激震波的形成。研究此激震波的传递而发展出日震学,而探得太阳内部从内至外为核心层、辐射层、对流层、光球层、色球层、日冕区。

太阳内部的核聚变反应

太阳这个大球体的直径是864,000哩,包含了33,500亿亿方哩的极高热气体,重量比10的27次方吨的两倍还多。深藏在太阳内部的各种气体密度、温度和成份都已被推测出来,使天文物理学家可以弄清令这些气体燃烧的核反应过程,以及太阳的形成年龄。

太阳核心是一切力量的中心和出发点。氢原子于2,700万度高温转化为氦。以 g 射线形式释放出的能,向太阳表面涌出,可达300,000哩的高空中。而太阳内部每秒钟以六亿五千七百万吨之多的氢转变为六亿五千二百五十万吨氦灰--放出能为E=mc^2 。根据太阳质量及核聚变反应速率,估计太阳的年龄至今已有49亿年,如果太阳能保持住每秒钟消耗不超过六亿五千七百万吨氢的话,还可已燃烧500亿年,或更久一些。但不幸的是:从宇宙态的发展来看,在短期之内单是太阳核心中灰烬重量所引致的温度上升,就会引发其它更复杂的核反应,而太阳就得开始消耗比现在所耗更多得多的燃料。大约在约五十亿年内这加速程序将开始,太阳就开始膨胀。所以太阳燃烧氢而发光的寿命约为110亿年(11 billion years)。

原始太阳系星云的诞生

大约46亿年前,银河系的某个角落发生了超新星爆炸。这次爆炸的震波在星际星云中传送,导致不均匀更为严重。这么一来,星际云便朝着密度较浓的部分收缩,开始在中心形成原始太阳。原始太阳周围的气体往原始太阳掉落,距离较远的气体则开始绕着原始太阳旋转,形成圆盘状漩涡星云,称为原始太阳系星云。

进入1980年代后期之后,红外线天文卫星IRAS在一颗年轻星球「金牛座T型星」周围实际发现了这种圆盘状星云,并藉由红外线观测到星球周围的灰尘。1992年,又在金牛座T型星观测到圆盘状星云的气体所放出的电波,同时确定了这些气体正在旋转。

星际云中,1000分之一公厘的微尘约占总质量的1%。据推测,原始太阳系星云在初期是处于激烈的乱流状态,微尘和气体搅和在一起。后来乱流渐渐平息,微尘互相合并成长,沉积在圆盘中心面。这段期间长达数千年之久。

微尘聚集成长为微行星

沉积于圆盘赤道面的微尘层后来发生分裂,形成无数颗微行星。地球轨道附近的微行星大小约数公里,质量约一千兆公斤。这些微行星藉着彼此尺的重力不断碰撞、合并,而逐渐成长。微行星越大成长速度越快。

现今木星领域的外侧,除了岩石物质以外,冰物质也在沉积,导致外侧原始行星的质量比内侧的原始行星大。质量一但超过现今地球的十倍,便会不断大量吸收周围原始太阳系星云的物质。等到总质量达到现今木星的程度,便会反过来排斥附近的星际云,再也不会把物质吸进来。于是大气的吸取到此为止,木星于焉诞生。木星的大气含有大量的氢和氦,正是原始太阳系星云气体的主要成分。

太阳系的形成与木星的影响

成长为巨大行星的木星,对周遭的原始太阳系星云发生潮汐力的作用。由于这个作用,位于木星内侧的星云物质往太阳靠拢,位于木星外侧的星云物质则往太阳系外飞散。另一方面,比土星更远的行星还需要一段很长的时间才能形成,但在还没有吸取到足够的气体前星云就飞散了,所以愈靠外侧的行星大气愈稀薄。

类地行星因质量太小无法吸取星云的气体,所以它的组成几乎保留微行星的原始状态,成为金属/岩石质的行星。太阳系星云在木星形成后逐渐飞散,造成今日太阳系的形貌。

太阳结构http://imagebaiducom/ict=503316480&z=0&tn=baiduimagedetail&word=%CC%AB%D1%F4%BD%E1%B9%B9%CD%BC&in=1&cl=2&cm=1&sc=0&lm=-1&pn=0&rn=1图:http://imagebaiducom/ict=503316480&z=0&tn=baiduimagedetail&word=%CC%AB%D1%F4%BD%E1%B9%B9%CD%BC&in=1&cl=2&cm=1&sc=0&lm=-1&pn=0&rn=1

天王星的发现

与经典行星一样,天王星以人的肉眼就可以看见,但由于它的亮度比较暗淡加上其缓慢的轨道,因此它从未被古代观察者认作为行星。威廉·赫歇尔爵士(Sir William Herschel)于1781年3月13日宣布了这一发现,这是人类有史以来第一次扩大了已知的太阳系边界,并使天王星成为用望远镜发现的第一颗行星。

天王星在被认可为行星之前曾多次被观察过,但它通常被误认为是一颗恒星。已知最早的观测可能要追溯到公元前128年,是由喜帕恰斯(Hipparchus)观测,喜帕恰斯可能把它作为一颗恒星,而记录到了他的星表上,该星表后来被并入托勒密的《天文学大成》(公元二世纪时普托勒密作的天文学数学名著)中。最早确定的观测记录是在公元1690年,当时的约翰弗拉姆斯蒂德(John Flamsteed)至少观察了六次,在他的星表中将其编目为“金牛座34”。法国天文学家皮埃尔·查尔斯·勒·莫尼尔(Pierre Charles Le Monnier)在1750年至1769年期间至少观察过天王星十二次,包括连续的四晚。

威廉·赫歇尔爵士(Sir William Herschel)于1781年3月13日在英格兰萨默塞特巴斯新国王大街19号(现为赫歇尔天文博物馆)从天王星家的花园里观测到了天王星,并最初把它(1781年4月26日)报告为彗星。赫歇尔用自己设计的望远镜“对固定恒星的视差进行了一系列观察”。

赫歇尔在他的日记中记录:“在与金牛座ζ成90°的位置或者是一个模糊的恒星或者是一颗彗星。” 3月17日,他注意到:“我寻找彗星或星云,发现它是一颗彗星,因为它改变了它的位置。“当他向皇家学会展示他的发现时,他继续声称他发现了一颗彗星,但也含蓄地将它与一颗行星相比较。

1781年4月23日,赫歇尔向皇家天文学家内维尔·马斯基林(Nevil Maskelyne)通报了他的发现,并收到了他含糊其词的回答:“我不知道该怎么称呼它。它很可能是一颗规则的行星,在接近圆形的轨道上围绕太阳运动,就像一颗彗星在非常高的离心率的椭圆中运动一样。我还没有看到彗星的彗发或尾巴。”

虽然赫歇尔继续将他的新天体描述为彗星,但其他天文学家已经开始怀疑是否还有其他未知因素。在俄罗斯工作的芬兰 - 瑞典天文学家安德烈·约翰·勒克色尔(Anders Johan Lexell)是第一个计算该新天体轨道的人。他的数据表明,该新天体的轨道近乎是圆形的,因此,它认为这是一颗行星而不是一颗彗星。 柏林天文学家约翰·埃尔特·博德(Johann Elert Bode)将赫歇尔的发现描述为“在土星轨道之外,一颗移动的恒星,可以被认为是一种前所未有的行星状物体”。 博德得出结论,它的近圆轨道更像是行星而不是彗星。

这个新天体很快就被普遍接受为一颗新行星。直到1783年,赫歇尔才向皇家天文学会主席约瑟夫·班克斯承认:“通过欧洲最杰出的天文学家的观察,看来我有幸在1781年3月向他们指出的这颗新星是我们太阳系的一颗主要行星之一。“ 为了表彰他的成就,乔治三世给了赫歇尔200英镑的年度津贴,条件是他必须要搬到温莎,以便王室系统可以通过他的望远镜进行观察。

威廉·赫歇尔,天王星的发现者。图:National Portrait Gallery: NPG 98

海王星的发现

海王星在被直接观察之前进行了一系列的数学预测。1846年9月23日至24日晚在柏林天文台,根据奥本·勒维耶(Urbain Le Verrier)的预测,并由天文学家约翰·戈特弗里德·加勒(Heinrich Louis d'Arrest)协助一起利用望远镜进行观测,根据Le Verrier的计算工作结果,最终确认他们发现了太阳系中另一颗(天王星后)主要的行星。 这是19世纪科学的轰动时刻,也是对牛顿万有引力理论激动人心的证实。 在弗朗索瓦·阿拉戈(FrançoisArago)的恰当短语中,勒维耶(Le Verrier)发现了一个“笔尖上”的行星。

回想起来,在它被发现之后,事实证明它之前曾被观察过很多次但都未被认出是行星,还有就是其他人对其位置进行了各种计算也都没有引起他们对其的观测兴趣。到1847年,自1781年威廉·赫歇尔(William Herschel)发现以来,天王星围绕太阳公转的运行轨道已经完成了近一圈,在其轨道路径上天文学家已经发现了一系列不规则性,这是牛顿万有引力定律完全无法解释的。

然而,假设如果有一个更远的未知行星的引力在摄动它的轨道,那么这些不规则性就可以得到一系列的解释。 1845年,巴黎的天文学家奥本·勒维耶(Urbain Le Verrier)和剑桥的约翰·柯西·亚当斯(John Couch Adams)分别开始计算其轨道,以确定这样一颗行星的性质和位置。

 Le Verrier的成功也引发了一场关于优先权的紧张国际争端,因为英国皇家天文学家乔治·比德尔·艾里(George Airy)在发现后不久宣布亚当斯也预测并发现了这个行星的存在。尽管如此,皇家学会还是在1846年授予了Le Verrier科普利奖章,以表彰他的成就,但并没有提到亚当斯。海王星的发现导致威廉·拉塞尔(William Lassell)在17天后发现了海王星的卫星海卫一(Triton)。

 人们对宇宙的上百年的探索中,已经发现了在宇宙中存在的大多数行星,而在这么多行星中哪些较为特别,具有突出的特点呢,本文就为大家盘点宇宙中十大行星之最,一起来简单了解一下吧。

  宇宙中最出名的十大行星

 1“M4”的星团内行星

 这颗与2003年发现的寿命达127亿年,位于M4球状星团核心区域内的一颗行星,是一颗气壮行星与木星大小相似的人类已知的最古老的一颗行星,寿命大约是地球和其他所有已知行星的两倍。

 2金牛座内行星

 这个于2004年被美国航天航空局发现的,位于距离地球约420光年金牛座中的行星,根据相关研究,这颗形成的时间仅有不到一百万年,是目前人类已知的形成最晚的一颗行星,人们目前所发现的所有系外行星中平均年龄都在10亿岁以上。

 3火星

 火星这颗地表被赤铁矿所覆盖的太阳系八大行星之一,是因拥有太阳系最大的奥林帕斯山、最大的峡谷水手号峡谷的太阳系里四颗类地行星之一,目前在各类影视节目中不断地出现与火星相关的题材,各国也不断发射探测器对火星进行探测。

 4冥王星

 冥王星这颗位于柯伊伯带中的矮行星,是人们发现的第一颗柯伊伯带提案提、第一颗类冥天体,也是有着7057×10⁹ km³体积的体积最大的外海王星天体,目前人类已发现的冥王星卫星共有五颗,2015年还由美国宇航局发射了首颗造访冥王星的探测器—新视野号探测器。

 5“TrES-4”

 这颗距离地球匜1582光年,位于武仙座内的行星,是一组国际合作的天文团队利用凌日法发现的已知的体积最大、密度最低的系外行星,因这颗行星因外层大气向外扩张,会被母星的恒星风吹成慧尾状的气体尾。

 6“581c”

 这颗与2007年4月25日发现在天秤座内的行星,是有着55倍地球质量、15倍地球大小的人类发现的首颗可能适合人类居住的类地行星,而这个行星与红矮星之间的距离大约是地球与太阳距离的十四分之一。

 7金星

 进行时太阳向外的第二颗行星,公转周期为2247天的太阳系八大行星之一,是由着-47等视星等的夜空亮度仅次于月球的第二亮天体,是距离地球最近的一颗行星,地表462摄氏度的平均温度也成为太阳系中最热的一颗行星。

 8“OGLE-TR-56b”

 这颗与2003年被美国天文学家发现的行星,是距离地球约5000光年的人类已知最遥远的行星,而这颗有着较高公转速度的行星,在这上面的一年相当于地球上的29天,离母星的距离,大约是水星与太阳之间距离的十四分之一。

 9“HAT-P-2b”

 这颗位于武仙星座内,质量为木星8倍的行星,于2007年用HATNet小型天文望远镜观测系统勘测到,距离地球大约是440光年,而这颗与母星距离较短的行星,仅为地球到太阳距离的7%。

 10木星

 木星这个距离太阳第五近的行星,在我国最早见于《史记·天官书》中,并且也是拥有79颗卫星,视星等最高可达-294等的太阳系中体积最大的行星,其中最大的一颗卫星是木卫三,直径甚至大过水星。

恒星

由炽热气体组成的、能自己发光的球状或类球状天体。离地球最近的恒星是太阳。其次是半人马座比邻星,它发出的光到达地球需要422年,晴朗无月的夜晚,在一定的地点一般人用肉眼大约可以看到 3,000多颗恒星。借助于望远镜,则可以看到几十万乃至几百万颗以上。估计银河系中的恒星大约有一、二千亿颗。恒星并非不动,只是因为离开我们实在太远,不借助于特殊工具和方法,很难发现它们在天上的位置变化,因此古代人把它们认为是固定不动的星体,叫作恒星。

测定恒星距离最基本的方法是三角视差法,先测得地球轨道半长径在恒星处的张角(叫作周年视差),再经过简单的运算,即可求出恒星的距离。这是测定距离最直接的方法。但对大多数恒星说来,这个张角太小,无法测准。所以测定恒星距离常使用一些间接的方法,如分光视差法、星团视差法、统计视差法以及由造父变星的周光关系确定视差,等等(见天体的距离)。这些间接的方法都是以三角视差法为基础的。

恒星的亮度常用星等来表示。恒星越亮,星等越小。在地球上测出的星等叫视星等;归算到离地球10秒差距处的星等叫绝对星等。使用对不同波段敏感的检测元件所测得的同一恒星的星等,一般是不相等的。目前最通用的星等系统之一是U(紫外)B(蓝)、V(黄)三色系统(见测光系统'" class=link>测光系统);B和V分别接近照相星等和目视星等。二者之差就是常用的色指数。太阳的V=-2674等,绝对目视星等M=+483等,色指数B-V=063,U-B=012。由色指数可以确定色温度。

恒星表面的温度一般用有效温度来表示,它等于有相同直径、相同总辐射的绝对黑体的温度。恒星的光谱能量分布与有效温度有关,由此可以定出O、B、A、F、G、K、M等光谱型(也可以叫作温度型)温度相同的恒星,体积越大,总辐射流量(即光度)越大,绝对星等越小。恒星的光度级可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ,依次称为超巨星、亮巨星、巨星、亚巨星、主序星(或矮星)、亚矮星、白矮星。太阳的光谱型为G2V,颜色偏黄,有效温度约5,770K。A0V型星的色指数平均为零,温度约10,000K。恒星的表面有效温度由早O型的几万度到晚M型的几千度,差别很大。

恒星的真直径可以根据恒星的视直径(角直径)和距离计算出来。常用的干涉仪或月掩星方法可以测出小到0001的恒星的角直径,更小的恒星不容易测准,加上测量距离的误差,所以恒星的真直径可靠的不多。根据食双星兼分光双星的轨道资料,也可得出某些恒星直径。对有些恒星,也可根据绝对星等和有效温度来推算其真直径。用各种方法求出的不同恒星的直径,有的小到几公里量级,有的大到10公里以上。

只有特殊的双星系统才能测出质量来,一般恒星的质量只能根据质光关系等方法进行估算。已测出的恒星质量大约介于太阳质量的百分之几到120倍之间,但大多数恒星的质量在01~10个太阳质量之间恒星的密度可以根据直径和质量求出,密度的量级大约介于10克/厘米(红超巨星)到 10~10克/厘米(中子星)之间。

恒星表面的大气压和电子压可通过光谱分析来确定。元素的中性与电离谱线的强度比,不仅同温度和元素的丰度有关,也同电子压力密切相关。电子压与气体压之间存在着固定的关系,二者都取决于恒星表面的重力加速度,因而同恒星的光度也有密切的关系(见恒星大气理论)。

根据恒星光谱中谱线的塞曼分裂(见塞曼效应)或一定波段内连续谱的圆偏振情况,可以测定恒星的磁场。太阳表面的普遍磁场很弱,仅约1~2高斯,有些恒星的磁场则很强,能达数万高斯。白矮星和中子星具有更强的磁场。

化学组成 与在地面实验室进行光谱分析一样,我们对恒星的光谱也可以进行分析,借以确定恒星大气中形成各种谱线的元素的含量,当然情况要比地面上一般光谱分析复杂得多。多年来的实测结果表明,正常恒星大气的化学组成与太阳大气差不多。按质量计算,氢最多,氦次之,其余按含量依次大致是氧、碳、氮、氖、硅、镁、铁、硫等。但也有一部分恒星大气的化学组成与太阳大气不同,例如沃尔夫-拉叶星,就有含碳丰富和含氮丰富之分(即有碳序和氮序之分)在金属线星和A型特殊星中,若干金属元素和超铀元素的谱线显得特别强。但是,这能否归结为某些元素含量较多,还是一个问题。

理论分析表明,在演化过程中,恒星内部的化学组成会随着热核反应过程的改变而逐渐改变,重元素的含量会越来越多,然而恒星大气中的化学组成一般却是变化较小的。

物理特性的变化 观测发现,有些恒星的光度、光谱和磁场等物理特性都随时间的推移发生周期的、半规则的或无规则的变化。这种恒星叫作变星。变星分为两大类:一类是由于几个天体间的几何位置发生变化或恒星自身的几何形状特殊等原因而造成的几何变星;一类是由于恒星自身内部的物理过程而造成的物理变星。

几何变星中,最为人们熟悉的是两个恒星互相绕转(有时还有气环或气盘参与)因而发生变光现象的食变星(即食双星)。根据光强度随时间改变的“光变曲线”,可将它们分为大陵五型、天琴座β(渐台二)型和大熊座W型三种几何变星中还包括椭球变星(因自身为椭球形,亮度的变化是由于自转时观测者所见发光面积的变化而造成的)、星云变星(位于星云之中或之后的一些恒星,因星云移动,吸光率改变而形成亮度变化)等。可用倾斜转子模型解释的磁变星,也应归入几何变星之列。

物理变星,按变光的物理机制,主要分为脉动变星和爆发变星两类。脉动变星的变光原因是:恒星在经过漫长的主星序阶段以后(见赫罗图),自身的大气层发生周期性的或非周期性的膨胀和收缩,从而引起脉动性的光度变化。理论计算表明脉动周期与恒星密度的平方根成反比。因此那些重复周期为几百乃至几千天的晚型不规则变星、半规则变星和长周期变星都是体积巨大而密度很小的晚型巨星或超巨星周期约在1~50天之间的经典造父变星和周期约在,005~15天之间的天琴座RR型变星(又叫星团变星),是两种最重要的脉动变星。观测表明,前者的绝对星等随周期增长而变小(这是与密度和周期的关系相适应的),因而可以通过精确测定它们的变光周期来推求它们自身以及它们所在的恒星集团的距离,所以造父变星又有宇宙中的“灯塔”或“量天尺”之称。天琴座RR型变星也有量天尺的作用。

还有一些周期短于03天的脉动变星 (包括'" class=link>盾牌座型变星、船帆座AI型变星和型变星'" class=link>仙王座型变星等),它们的大气分成若干层,各层都以不同的周期和形式进行脉动,因而,其光度变化规律是几种周期变化的迭合,光变曲线的形状变化很大,光变同视向速度曲线的关系也有差异。盾牌座δ型变星和船帆座AI型变星可能是质量较小、密度较大的恒星,仙王座β型变星属于高温巨星或亚巨星一类。

爆发变星按爆发规模可分为超新星、新星、矮新星、类新星和耀星等几类。超新星的亮度会在很短期间内增大数亿倍,然后在数月到一、二年内变得非常暗弱。目前多数人认为这是恒星演化到晚期的现象。超新星的外部壳层以每秒钟数千乃至上万公里的速度向外膨胀,形成一个逐渐扩大而稀薄的星云;内部则因极度压缩而形成密度非常大的中子星之类的天体。最著名的银河超新星是中国宋代(公元1054年)在金牛座发现的“天关客星”。现在可在该处看到著名的蟹状星云,其中心有一颗周期约33毫秒的脉冲星。一般认为,脉冲星就是快速自转的中子星。

新星在可见光波段的光度在几天内会突然增强大约9个星等或更多,然后在若干年内逐渐恢复原状。1975年8 月在天鹅座发现的新星是迄今已知的光变幅度最大的一颗。光谱观测表明,新星的气壳以每秒500~2,000公里的速度向外膨胀。一般认为,新星爆发只是壳层的爆发,质量损失仅占总质量的千分之一左右,因此不足以使恒星发生质变。有些爆发变星会再次作相当规模的爆发,称为再发新星。

矮新星和类新星变星的光度变化情况与新星类似,但变幅仅为2~6个星等,发亮周期也短得多。它们多是双星中的子星之一,因而不少人的看法倾向于,这一类变星的爆发是由双星中某种物质的吸积过程引起的。

耀星是一些光度在数秒到数分钟间突然增亮而又很快回复原状的一些很不规则的快变星。它们被认为是一些低温的主序前星。

还有一种北冕座 R型变星,它们的光度与新星相反,会很快地突然变暗几个星等,然后慢慢上升到原来的亮度。观测表明,它们是一些含碳量丰富的恒星。大气中的碳尘埃粒子突然大量增加,致使它们的光度突然变暗,因而也有人把它们叫作碳爆变星。

随着观测技术的发展和观测波段的扩大,还发现了射电波段有变化的射电变星和X射线辐射流量变化的X射线变星等。

结构和演化 根据实际观测和光谱分析,我们可以了解恒星大气的基本结构。一般认为在一部分恒星中,最外层有一个类似日冕状的高温低密度星冕。它常常与星风有关。有的恒星已在星冕内发现有产生某些发射线的色球层,其内层大气吸收更内层高温气体的连续辐射而形成吸收线。人们有时把这层大气叫作反变层,而把发射连续谱的高温层叫作光球。其实,形成恒星光辐射的过程说明,光球这一层相当厚,其中各个分层均有发射和吸收。光球与反变层不能截然分开。太阳型恒星的光球内,有一个平均约十分之一半径或更厚的对流层。在上主星序恒星和下主星序恒星的内部,对流层的位置很不相同。能量传输在光球层内以辐射为主,在对流层内则以对流为主。

对于光球和对流层,我们常常利用根据实际测得的物理特性和化学组成建立起来的模型进行较详细的研究。我们可以从流体静力学平衡和热力学平衡的基本假设出发,建立起若干关系式,用以求解星体不同区域的压力、温度、密度、不透明度、产能率和化学组成等。在恒星的中心,温度可以高达数百万度乃至数亿度,具体情况视恒星的基本参量和演化阶段而定。在那里,进行着不同的产能反应。一般认为恒星是由星云凝缩而成,主星序以前的恒星因温度不够高,不能发生热核反应,只能靠引力收缩来产能。进入主星序之后,中心温度高达700万度以上,开始发生氢聚变成氦的热核反应。这个过程很长,是恒星生命中最长的阶段。氢燃烧完毕后,恒星内部收缩,外部膨胀,演变成表面温度低而体积庞大的红巨星,并有可能发生脉动。那些内部温度上升到近亿度的恒星,开始发生氦碳循环。在这些演化过程中,恒星的温度和光度按一定规律变化,从而在赫罗图上形成一定的径迹。最后,一部分恒星发生超新星爆炸,气壳飞走,核心压缩成中子星一类的致密星而趋于“死亡”(见恒星的形成和演化)。

关于恒星内部结构和演化后期的高密阶段的情况,主要是根据理论物理推导出来的,这还有待于观测的证实和改进。关于由热核反应形成的中微子之谜,理论预言与观测事实仍相去甚远。这说明原有的理论尚有很多不完善的地方(见中微子天文学)。因此,揭开中微子谜,对研究恒星尤其是恒星的内部结构和演化很有帮助

行星

新的行星定义包括以下三点:1,必须是围绕恒星运转的天体;2,质量必须足够大,它自身的吸引力必须和自转速度平衡使其形状呈圆球;3,不受到轨道周围其他物体的影响。一般来说,行星的直径必须在800公里以上,质量必须在50亿亿吨以上。

按照这一定义,目前太阳系内有12颗行星,分别是:水星、金星、地球、火星、谷神星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星(由于新定义的出现,冥王星终于被踢出行星的行列)、原先被认为是冥王星卫星的“卡戎”和一颗暂时编号为“2003UB313”(齐娜)的天体。国际天文学联合会下属的行星定义委员会称,不排除将来太阳系中会有更多符合标准的天体被列为行星。目前在天文学家的观测名单上有可能符合行星定义的太阳系内天体就有10颗以上。

在新的行星标准之下,行星定义委员会还确定了一个新的次级定义——“类冥王星”。这是指轨道在海王星之外、围绕太阳运转周期在200年以上的行星。在符合新定义的12颗太阳系行星中,冥王星、“卡戎”和“2003UB313”都属于“类冥王星”。

天文学家认为,“类冥王星”的轨道通常不是规则的圆形,而是偏心率较大的椭圆形。这类行星的来源,很可能与太阳系内其他行星不同。随着观测手段的进步,天文学家还有可能在太阳系边缘发现更多大天体。未来太阳系的行星名单如果继续扩大,新增的也将是“类冥王星”。(

行星是自身不发光的,环绕着恒星的天体。一般来说行星需要具有一定的质量,行星的质量要足够的大,以至于它的形状大约是圆球状,质量不够的被成为小行星。行星的名字来自于它们的位置在天空中不固定,就好像它们在行走一般。

太阳系内的肉眼可见的5颗行星水星,金星,火星,木星,土星,人类经过千百年的探索,到16世纪哥白尼建立日心说后才普遍认识到:地球是绕太阳公转的行星之一,而包括地球在内的九大行星则构成了一个围绕太阳旋转的行星系—— 太阳系的主要成员。行星本身一般不发光,以表面反射太阳光而发亮。在主要由恒星组成的天空背景上,行星有明显的相对移动。离太阳最近的行星是水星,以下依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。从行星起源于不同形态的物质出发,可以把九大行星分为三类:类地行星(包括水、金、地、火)、巨行星(木、土)及远日行星(天王、海王、冥王)。行星环绕太阳的运动称为公转,行星公转的轨道具有共面性、同向性和近圆性三大特点。所谓共面性,是指九大行星的公转轨道面几乎在同一平面上;同向性,是指它们朝同一方向绕太阳公转;而近圆性是指它们的轨道和圆相当接近。

在一些行星的周围,存在围绕行星运转的物质环,由大量小块物体(如岩石,冰块等)构成,因反射太阳光而发亮,称为行星环。20世纪70年代之前,人们一直以为唯独土星有光环,以后相继发现天王星和木星也有光环,这为研究太阳系起源和演化提供了新的信息。

卫星是围绕行星运行的天体,月亮就是地球的卫星。卫星反射太阳光,但除了月球以外,其它卫星的反射光都非常微弱。卫星在大小和质量方面相差悬殊,它们的运动特性也很不一致。太阳系中,除了水星和金星以外,其它的行星各自都有数目不等的卫星。

在火星与木星之间分布着数十万颗大小不等、形状各异的小行星,沿着椭圆轨道绕太阳运行,这个区域称之为小行星带。此外,太阳系中还有数量众多的彗星,至于飘浮在行星际空间的流星体就更是无法计数了。

尽管太阳系内天体品种很多,但它们都无法和太阳相比。太阳是太阳系光和能量的源泉。也是太阳系中最庞大的天体,其半径差不多是地球半径的109倍,或者说是地月距离的18倍。太阳的质量比地球大33万倍,占到太阳系总质量的998%,是整个太阳系的质量中心,它以自己强大的引力将太阳系里的所有天体牢牢控制在其周围,使它们不离不散,井然有序地绕自己旋转。同时,太阳又作为一颗普通的恒星,带领它的成员,万古不息地绕银河系的中心运动。

(1) 类地行星:水星,金星,地球,火星

顾名思义,类地行星的许多特性与地球相接近,它们离太阳相对较近,质量和半径都较小,平均密度则较大。类地行星的表面都有一层硅酸盐类岩石组成的坚硬壳层,有着类似地球和月球的各种地貌特征。对于没有大气的星球(如水星), 其外貌类似于月球,密布着环形山和沟纹;而对于像有浓密大气的金星,则其表面地形更像地球。

星早在史前就已经被人类发现了。后来人类了解到,地球本身也是一颗行星

(2) 带光环的巨行星和遥远的远日行星

木星和土星是行星世界的巨人,称为巨行星。它们拥有浓密的大气层,在大气之下却并没有坚实的表面,而是一片沸腾着的氢组成的"汪洋大海"。所以它们实质上是液态行星。

天王星,海王星,冥王星这三颗遥远的行星称为远日行星,是在望远镜发明以后才被发现的。它们拥有主要由分子氢组成的大气,通常有一层非常厚的甲烷冰、氨冰之类的冰物质覆盖在其表面上,再以下就是坚硬的岩核。

冥王星失去行星地位,成为矮行星

位居太阳系九大行星末席70多年的冥王星,自发现之日起地位就备受争议。经过天文学界多年的争论以及本届国际天文学联合会大会上数天的争吵,冥王星终于“惨遭降级”,被驱逐出了行星家族。从此之后,这个游走在太阳系边缘的天体将只能与其他一些差不多大的“兄弟姐妹”一道被称为“矮行星”。

2006年8月24日,根据国际天文学联合会大会11时通过的新定义,“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。按照新的定义,太阳系行星将包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,它们都是在1900年以前被发现的。

根据新定义,同样具有足够质量、呈圆球形,但不能清除其轨道附近其他物体的天体被称为“矮行星”。冥王星是一颗矮行星。其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体被统称为“太阳系小天体”。

从2006年8月24日11起,新的太阳系八行星分别是:金星、木星、水星、火星、土星、地球、天王星和海王星。

新的天文发现不断使“九大行星”的传统观念受到质疑。天文学家先后发现冥王星与太阳系其他行星的一些不同之处。冥王星所处的轨道在海王星之外,属于太阳系外围的柯伊伯带,这个区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方。20世纪90年代以来,天文学家发现柯伊伯带有更多围绕太阳运行的大天体。比如,美国天文学家布朗发现的“2003UB313”,就是一个直径和质量都超过冥王星的天体。

附:1、行星的定义:

a天体;b围绕太阳运转;c自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状;d能够清除其轨道附近的其它物体。

符合这一新定义的包括:

水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,总计八颗。

2、矮行星的定义:

a天体;b围绕太阳运转;c自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状;d不能够清除其轨道附近的其它物体;e不是卫星。

符合这一定义的包括:

谷神星、冥王星、齐娜,总计三颗。

附资料

谷神星:直径约950公里,平均距日距离约42亿公里,公转周期约46年。原属于小行星的范畴。

冥王星:直径约2400公里,平均距日距离约59亿公里,公转周期约248年。冥王星有三颗卫星,卡戎、S/2005 P1、S/2005 P2,后两颗卫星直径约50到60公里,公转周期为38天和25天。原属于九大行星的范畴。

齐 娜:天文编号为2003UB313,齐娜是它的昵称,直径在2300到2500公里之间,平均距日距离约160亿公里,公转周期约560年。2003年新发现的天体,正是由于它的发现,导致太阳系天体类别划分的争论。(既然冥王星都是行星,那么齐娜就应该成为太阳系的第十大行星)

关于卡戎:直径1200公里,围绕冥王星旋转,公转周期等于冥王星的自转周期为64天。虽然卡戎的直径比谷神星还要大,但它是冥王星的卫星,所以不属于矮行星的范围。

3、太阳系小天体的定义:

a天体;b围绕太阳运转;c不符合行星和矮行星的定义。

原来的小行星、彗星等全部归入太阳系小天体的范畴。

概念性的问题请楼主自己在寻找

(1)太阳系内各天体的分类,太阳及八大行星的基本物理状态;

恒星:太阳(等离子态)

行星:八大行星(我不赘述了),类地行星(以硅酸盐为主要成分)——水星、金星、地球、火星;气态行星(以氢、氦主要成分为)——木星、土星、天王星、海王星。

卫星:以硅酸盐的固态为主

小行星:以硅酸盐为主的固态为主

彗星:以、水、氨、干冰等构成,在距离太阳遥远的地方呈固态,在接近太阳的地方会挥发大量物质。

(3)太阳系内八大行星公、自转的周期及方向;

公转方向:全都是自西向东

自转方向:除了金星都是自西向东,金星自东向西

(4)上海市区内夜间可见星座的名称及一等星名称;

能看到的星座?太多了,上海市区是可以看到4等星的,至少能看到60个星座。

春季:大熊,狮子,室女,牧夫,长蛇,北冕,乌鸦,天猫,豺狼,半人马

夏季:天琴,天鹰,天鹅,天蝎,天龙,蛇夫,武仙,人马,巨蛇,小熊,天坛,天秤

秋季:飞马,英仙,仙后,仙王,南鱼,双鱼,宝瓶,摩羯,小马,海豚,鲸鱼

冬季:御夫,金牛,白羊,猎户,大犬,小犬,双子,天兔,天歌,船底,巨蟹

21颗一等亮星?自己去找吧

http://baikebaiducom/view/7940htm#3

(5)折射式和反射式天文望远镜的成像原理;

这是给小学生做的题目?

自己看吧:折射望远镜http://baikebaiducom/view/476805html

反射望远镜:http://baikebaiducom/view/245800htm

(6)日月星辰的周日、周年视运动

不构成题目吧。

天体的周日运动http://baikebaiducom/view/735707htm

周年运动http://baikebaiducom/view/18232html

(2)时区、区时的计算

时区:http://baikebaiducom/view/25961htm

区时:http://baikebaiducom/view/100244htm

(3)恒星演化过程的各个阶段的名称与形态

恒星的演化:http://baikebaiducom/view/448972htm

(4)星系、星云分类识别及常见深空天体的位置及类型。(M1,M8,M27,M31,M42,M44,M45)

M1(蟹状星云):超新星爆发遗迹,金牛座,天关大星西北1°

M8(瑚礁星云):发射星云,人马座

M27(哑铃星云):超新星遗迹,狐狸座

M31(仙女座大星云):星系,仙女座

M42(猎户座大星云):发射星云,猎户座

M44(鬼星团):疏散星团,巨蟹座

M45(昴星团):疏散星团,金牛座

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